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单片机1844 智能插座的设计与制作

项目介绍

研究内容 通过本次课题的研究,设计一款智能插座。整个系统硬件采用模块式的设计方法,系统的各个功能由各个模块来负责实现,设计出的智能插座可实现远程控制通断电、状态检测(温度、电压、电流等)、状态显示(通过LCD)。该智能插座的硬件系统包括以下功能模块:电源模块、单片机系统模块、状态检测模块。软件系统包括LCD显示模块、信号采集和处理模块、插座继电器动作控制模块、Wi-Fi模块。 设计方案 针对此课题要求,现提出初步的设计方案,以下是各模块的简单介绍: 1.AD转换及单片机模块 此部分电路主要实现把采集的电压、电流及温度信号转换成数字信号,并通过单片机对其进行计算处理从而在LCD上显示数据,并且控制继电器通断以达到限制功率安全保护的功能。初步选用STM32F103作为主控芯片。 2.电源模块 因电路需要直流电压供应,一般晶体管放大电路需要正负12V,单片机需要5V电压。因而需要设计电源从220V电压的家庭用电转化为直流电源供电路工作。主要需考虑的是输出电压的稳定性和功耗。初步考虑使用整流滤波电路。 3.温度、电压、电流检测模块 温度检测可选用数字温度传感器。电压和电流的检测电路分别如下图所示,其中电流的测量也可以用电流互感器测量。 4.软件模块 主要有信号采集和处理模块、LCD显示模块、插座继电器动作控制模块和Wi-Fi模块。插座上电后,系统进行初始化。初始化程序主要完成对单片机专用寄存器的设定、单片机工作方式及各端口的工作状态的设置。系统初始化之后进入主循环,进行状态检测,即温度、电流、电压检测,并在LCD上显示检测结果。当单片机得到的温度信号、电流信号或电压信号超过一定的限度,单片机会立即通过蜂鸣器报警,并控制继电器切断负载回路。

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